解決PCIe鏈接的方法
出處:hotpower 發(fā)布于:2011-07-19 09:45:16
PCI Express是新一代的總線接口。早在2001年的春季,英特爾公司就提出了要用新一代的技術(shù)取代PCI總線和多種芯片的內(nèi)部連接,并稱之為第三代I/O總線技術(shù)。隨后在2001年底,包括Intel、AMD、DELL、IBM在內(nèi)的20多家業(yè)界主導(dǎo)公司開始起草新技術(shù)的規(guī)范,并在2002年完成,對其正式命名為PCI Express。它采用了目前業(yè)內(nèi)流行的點(diǎn)對點(diǎn)串行連接,比起PCI以及更早期的計(jì)算機(jī)總線的共享并行架構(gòu),每個設(shè)備都有自己的專用連接,不需要向整個總線請求帶寬,而且可以把數(shù)據(jù)傳輸率提高到一個很高的頻率,達(dá)到PCI所不能提供的高帶寬。
PCI Express提供一些關(guān)鍵的優(yōu)勢包括自動檢測,通道配置,強(qiáng)大的誤差檢測和糾正,高通道到通道的偏差容許量和低功耗。因?yàn)樵摻涌诘哪芰投喙δ苄?,設(shè)計(jì)師有時需要調(diào)試錯誤的PCIe連接,PCIe的規(guī)范主要是為了提升電腦內(nèi)部所有總線的速度,因此頻寬有多種不同規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),其中PCIe x16是專為顯卡所設(shè)計(jì)的部分。AGP的資料傳輸效率為2.1GB/s,不過對上PCIe x16的8GB/s,很明顯的就分出勝負(fù),但8GB/s只有指資料傳輸?shù)睦硐胫?,并不是使用PCIe接口的顯示卡,就能夠有突飛猛進(jìn)的效能表現(xiàn),實(shí)際的測試數(shù)據(jù)上并不會有這么大的差異存在。
當(dāng)調(diào)試1個PCIe通道,沒有顯示鏈接的跡象,首先,確認(rèn)沒有任何鏈路終端設(shè)備是停留在復(fù)位狀態(tài)。下一步,探測信號線,并確保它們是正確的水平。此外,檢查是否有根據(jù)數(shù)據(jù)手冊規(guī)定的參考時鐘提供給兩個設(shè)備。非擴(kuò)頻時鐘必須限制在PCIe ± 300ppm。如果需要用到擴(kuò)頻時鐘,它必須是向下擴(kuò)頻。
另一個步驟是檢查是否有用不正確的或有損壞的旁路電容,確保電容器處于75至200 nF而且完好。重要的是驗(yàn)證一個鏈接的內(nèi)層和外層的通道。對于多通道連接,PCIe通訊協(xié)定允許從的通道或者的通道開始進(jìn)行自動向下協(xié)商鏈接。
減少信號速度需要從一個變量的方程中得出。雖然是罕見的,但有些Gen1的設(shè)備連接到Gen2的設(shè)備時會有錯誤產(chǎn)生。為了解決這些不兼容的的終端設(shè)備,PCIe設(shè)備供應(yīng)商通常提供一些特殊的特性來使得Gen2轉(zhuǎn)換并自動協(xié)調(diào)速度回到Gen1的默認(rèn)值來鏈接。
如果在采取這些步驟之后仍然沒有連接,這意味著通道的距離構(gòu)成問題。當(dāng)工作在遠(yuǎn)距離中,如果通道均衡設(shè)置比較差,也沒有更別的管理器和系統(tǒng)計(jì)時器限制重試,PCIe-Gen2設(shè)備會在在Gen1和Gen2速率上自動來回循環(huán)的進(jìn)協(xié)商。如果該鏈接是15或更長的距離,改變接收器均衡水平和發(fā)送器預(yù)加重可能能有效的解決問題。
另外一個步驟是檢查接收器偵測的特定設(shè)備的屏蔽寄存器。忽略接收器的偵測并允許該設(shè)備立即發(fā)送鏈接協(xié)議。
如果這些步驟不起作用,可能有必要在兩個不連接的設(shè)備間安置一個邏輯分析儀。當(dāng)沒有邏輯分析儀時,在一些PCIe交換器中有一種內(nèi)部的調(diào)試偵測工具可以跟蹤鏈接的狀態(tài),執(zhí)行基本觸發(fā)以及提供有價值的的芯片狀態(tài)和鏈接狀態(tài)。
部分連接
因?yàn)闉榱嗽O(shè)置均衡器達(dá)到更長的連接,解決邊緣系統(tǒng)時鐘和傳統(tǒng)協(xié)議錯誤的問題,系統(tǒng)工作在Gen1而不是在Gen2連接,那么請嘗試增加通道的均衡。確認(rèn)時鐘源滿足Gen2抖動的要求也可以解決此問題。即使是Gen2,首先保證連接能在Gen1的速率上鏈接,因此未能在Gen2上鏈接往往是通道質(zhì)量和均衡需求的結(jié)果。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該:
確保鏈接的兩端都是適用于Gen2
確認(rèn)PCIe參考時鐘抖動在變動規(guī)范內(nèi)
確認(rèn)強(qiáng)制工作在Gen1是否是穩(wěn)固的連接
測試特定寄存器,盡可能調(diào)整寄存器去降低空閑的電氣的閥值。
如果此鏈接長度是10至15或者更多,整Rx和Tx均衡器(如圖示1和2所示)
圖1:一個接收器Rx信號在均衡之前阻止的范圍
圖2: 在均衡調(diào)整之后的Rx信號,,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該仔細(xì)的檢查正誤表,那么答案可能就在那里
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